تاثير اكسيدهاي اسيدي و قليايي سرباره بر تركيبات نسوزهاي اسپينلي منيزيتي - كروميتي در كوره آند ذوب مس

The effect of slag alkaline and acidic oxides on the compounds of spinel magnesia – coromite refractory in copper smelting anod furnace

چكيده از نسوزهاي MgO – Cr2O3 در كوره هاي تصفيه حرارتي ذوب مس استفاده مي شود. اين نسوزهاي قليايي در تماس با اكسيدهاي اسيدي و قليايي سرباره و در دماي 1350 درجه سانتي گراد به شدت توسط سرباره مذاب تحت تاثير قرار مي گيرند، به نحوي كه لايه پر دانسيته سرباره در داخل دانه هاي اسپينل و پريكلاس نسوز به شدت قابل مشاهده است. در نسوزهاي منيزيتي – كروميتي نفوذ Cu2O، SiO2 و اكسيدهاي آهن باعث رشد اسپينل كروميت – منيزيت Cr,Al,Fe)2O4)(Fe,Mg) و تشكيل فاز فريت منيزيم Fe2MgO4 مي شوند، به نحوي كه دماي نسوزندگي مناطقي كه تحت نفوذ قرار گرفته اند از 1900 به 1400 درجه سانتي گراد كاهش مي يابد و ساختار باند جامد نسوز به ساختار باند مايع تبديل مي شود. نتايج مطالعاتي ريز ساختاري با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و آناليز فازي با پراش اشعه ايكس (XRD) نشان داد كه در مواد نسوز مورد آزمايش، تشكيل فاز سيليكاتي زود ذوب Fe2SiO4 و فاز قليايي فريت منيزيم به عنوان عوامل خوردگي شيميايي شناخته شده اند، و بر اساس نتايج بدست آمده نسوزهايي كه از فشردگي مولكولي بالاتري برخوردار باشند كمتر تحت نفوذ فازهاي اكسيدي قليايي و اسيدي سرباره قرار مي گيرند.

ABSTRACT MgO – Cr2O3 Refractories are used in RefiningFurnaces of Copper Smelters. These Alkaline Refractories in contact with Slag Alkaline and Acidic Oxides and in 1350oC Temperature are extremely influenced by molten Slag, in this case the high dencity layer of Slag can be seen inside the Refractory Spinel and Periclase grains. In MgO – Cr2O3 Refractories, the penetration of Copper, Iron Oxides and Silica result in the growth of Spinel Magnesia Chromite (Fe,Mg)(Cr,Al,Fe)2O4and formation of Phase Magnesium Ferrite (Fe2MgO4), in such a way that the Refractoriness temperature of penetrated area decrease from 1900 to 1400 oC and the Bonding Structure of Refractory changes to Liquid from Solid. The results of studies done by Scanning Electron Microscopy (SEM) and phase analyzer (XRD) showed that the tested Refractory Materials, the formation of Fe2SiO4 easy melting Silcate phase and Magnesium Ferrite Alkaline phase are distinguished as the factory of Chamical Corrosion. According to the obtained results the Refractory with the higher Molecular density is less affected by penteration of Alkaline and Acidic phases of Slag.